Задача 3

Выбрать каток и определить его эксплуатационную часовую и сменную производительность.

1. Выбор типа катка осуществляют в зависимости от характера взаимодействия его рабочего органа с грунтом (табл. 3.1) по приложению 3.

Таблица 3.1

Условия применения катков

Типы катков	Условия применения
С гладкими металлическими вальца-ми Кулачковые Пневмошинные Вибрационные	Любые грунты Связные Любые Несвязные

2. Оптимальная толщина слоя уплотняемого грунта может быть вычислена по следующим формулам:

для гладких катков

h_о = 95*10^-3    - для связных грунтов;

h_о = 126*10^-3 - для несвязных грунтов;

где: h_о - оптимальная толщина слоя уплотнения, см;

ω – влажность уплотняемого грунта, %;

ω_о – оптимальная влажность грунта, % (таблица 3.2);

g_n – среднее линейное давление катка на грунт, Н/м;

R – радиус вальца, м;

R = R₁ + R₂ + /n_в – (если радиусы различны).

Среднее линейное давление катка на грунт выражают отношением силы тяжести к ширине катка: g_л = Q/В

где: Q – сила тяжести катка, Н;В – ширина катка, м.

Если каток имеет несколько вальцев, то сила тяжести катка распределяется на все вальцы.

g_л = - кол-во вальцев.

Таблица 3.2

Оптимальная влажность грунтов

Грунт	Оптимальная влажность, %
Песчаный Супесчаный Суглинистый Глины	7…10 9…15 12…20 20…30

для кулачковых катков

h_о = 0,65(L+2,5b-h_р)

где: L – длина кулачка (таблица 3.3), см.;

b – минимальный поперечный размер опорной поверхности кулачка (таблица 3.3), см;

h_р – толщина разрыхленного слоя (таблица3.3), см.

Таблица 3.3

Параметры кулачковых катков

Тип катка	Толщина разрыхленного слоя, см	Длина кулачка, см	Минимальный поперечный размер опорной поверхности кулачка	Масса с балластом, т
Легкий Средний Тяжелый	4…6 6…10 10…15	19…25 25…30 До 40	5…7 9…10 11…14	8…10 16…18 28…30

Если известны диаметр вальца с кулачками Д_к и без кулачков Д_б, то длину кулачка можно определить следующим образом:

L = Д_к – Д_б/2;

для пневмошинных катков

h_о = 2 ,

где: Q – сила тяжести, приходящаяся на одно колесо пневмошинного катка, кН;

σ_ср – среднее давление на грунт, Мпа;

σ_ср = Р/(1-ψ),

где: Р – давление воздуха в шине (табл. 3.4), Мпа;

ψ – коэффициент жесткости шины (табл. 3.5).

Таблица 3.4

Показатели оптимальных режимов работы пневмокатков

Показатели	Грунты
	песчаный	супесчаный	суглинистый, глины
Давление воздуха в шине, Мпа Потребное число проходов	0,2 2…3	0,3…0,4 3…4	0,5…0,6 5…6

Таблица 3.5

Значения коэффициентов жесткости шины

Давление воздуха в шине, Мпа	Коэффициент жесткости шины
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6	0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,15

3. Эксплуатационная часовая производительность катков.

При уплотнении грунтов производительность катков оценивают в единицах площади (м²/ч).

Эксплуатационная часовая производительность в единицах площади определяется по формуле

Р_э.ч.1 =

где: v – скорость движения катка, м/ч; 1000-2000 м/ч;

В – ширина укатываемой полосы, м;

С - ширина полосы перекрытия (С=0,15…0,2 м);

n - число проходов по одному месту;

k_b – коэффициент использования рабочего времени часа ( k_b = 0,8…0,9).

Эксплуатационная часовая производительность в единицах объема:

П_э.ч = Р_э.ч1 * h_о

4. Эксплуатационная сменная производительность катка (м²/ч и м³/ч)

Р_э.см1 = *Т_см; П_э.см = Р_э.см1*h_о

где: k_см – коэффициент использования рабочего времени смены (k_см = 0,75…0,8);

Т_см – продолжительность смены, ч.

Исходные данные к задаче 3

Номер задания	Вид грунта		Влажность ω, %	Число проходов n
	несвязный	связный
1 2 3 4 5	Песчаный Супесчаный Песчаный Супесчаный Песчаный	Суглинистый » Глина » »	5/8 7/9 4/15 8/18 6/16	6/4 8/6 5/3 7/5 9/7
Примечание. Числитель – несвязный грунт; знаменатель – связный грунт.